7.1　第2课时同系物同分异构体课件 2025-2026学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

该高中化学课件聚焦同系物与同分异构体核心知识点，通过动手拼插模型观察结构归纳概念导入，从定义、判断关键点到性质差异，再到同分异构体书写及等效氢等拓展，搭建从结构认识到性质应用的学习支架。 其亮点在于融合科学思维与科学探究，通过丁烷球棍模型拼插、己烷同分异构体有序书写等实例，用概念比较表格和思维建模步骤总结。培养学生结构决定性质的化学观念，提升有序思维与空间想象能力，为教师提供结构化教学流程与丰富实践素材。

四川大学附属中学 高一化学备课组 第七章　第一节 认识有机化合物 第2课时　同系物、同分异构体 核心问题： 动手拼插模型，观察结构，归纳同系物和同分异构体的概念。 提出问题 2 1.同系物 结构相似，分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物互称为同系物。 CH4、CH3CH3 、CH3CH2CH3、CH3CH2CH2CH3 …… 两者是否互为同系物？ CH2＝CH2 （乙烯） （环丙烷） CH2 CH2 H2C 虽然组成上相差一个CH2，但结构不相似，所以不是同系物。 解决问题 一、同系物 同分异构体 判断同系物的三个关键点 ①“同”：两种物质属于同 物质； ②“似”：两种物质 相似； ③“差”：两种物质在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团。 实例：CH4、C2H6、C3H8互为同系物。 同系物的性质异同 互为同系物的物质，属于同一类物质，其化学性质相似，物理性质不同。 一类 结构 判断下列各组内的物质是否互为同系物(填“是”或“否”)。 ①CH3CH3和CH3CH2CH3　　。 ②CH2==CH2和CH2==CH—CH2—CH3　　。 ③ 和 　　。 ④ 和 　　。 ⑤ 和CH2==CH2　　。 是 是 是 否 否 思考 1 丁烷(C4H10)中碳原子之间的结合方式有几种？这些丁烷分子的组成和结构有何异同？ 2种。分子组成相同，分子中原子的结合顺序不同，分子结构不同。 答　结构式： 、 ； 结构简式：CH3CH2CH2CH3、 ；键线式： 、 。 思考 2 (1)同分异构体的概念 化合物具有相同的 ，但具有不同 的现象称为 ，具有 的化合物互称为同分异构体。 (2)同分异构体的性质 同分异构体的分子结构不同， 导致化学性质和物理性质均有一定差异， 如正丁烷和异丁烷的熔、沸点不同。 分子式 结构 同分异构现象 同分异构现象 2.同分异构体 戊烷： ______________________________________________________________。 结合烷烃的组成和结构特点，搭建戊烷(C5H12)的球棍模型，并书写相应分子的结构简式。 H3C-CH2-CH2-CH2-CH3 (正戊烷)、 (异戊烷) (新戊烷) 思考 3 　 请根据图中所示的结构，思考下列问题(填序号)。 与①互为同分异构体的是　　。 与③互为同分异构体的是　　 　　。 与⑥互为同分异构体的是　　。 ② ④⑤⑧⑨ ⑦ 思考 4 1.判断正误 (1)只要是分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物就一定互为同系物 (2)互为同分异构体的物质一定属于同类物质 (3)同分异构体的相对分子质量相同，相对分子质量相同的化合物一定互为同分异构体 (4)互为同分异构体的有机物一定不互为同系物，互为同系物的化合物一定互为同分异构体 (5)互为同分异构体的化合物，性质一定相同 (6) 与 互为同分异构体 × × × × × × 应用体验 2.下列说法正确的是 A.C4H10与C6H14一定互为同系物 B.20Ne、21Ne、22Ne互为同素异形体 C.CH3—CH2—CH2—CH3与 互为同分异构体 D.O2与O3互为同位素 √ 3.下列有机物中和甲烷互为同系物的是　 　　(填序号，下同)，和 CH2==CH2互为同系物的是　 　，和 互为同分异构体的是　 。 ①CH3CH2CH3　② ③CH2==CH—CH3　④ ⑤　 ⑥ ①②④ ③⑥ ③ 同系物、同分异构体、同素异形体、同位素概念的比较 概念 研究对象 比较 实例 相同 不同 同系物 有机化合物 结构相似 分子组成上相差一个或若干个CH2原子团 CH3CH3与 同分异构体 化合物 分子式相同 结构不同 CH3CH2CH2CH3与 同素异形体 单质 元素种类相同 性质不同 O2与O3、白磷与红磷 同位素 原子 质子数相同 中子数不同 C、C与C 归纳总结 一、判断不同化学环境中氢原子的种类数(等效氢原子) (1)连接同一碳原子的氢原子是等效的。 (2)连接同一碳原子的相同基团上的氢原子是等效的。 (3)处于对称位置上相同基团上的氢原子是等效的。 例： 共有2种不同化学环境氢原子； 共有2种不同化学环境氢原子。 三、同系物 同分异构体 二、烃基 （1）烃分子失去1个氢原子后所剩余的部分叫做烃基，如—CH3叫甲基，—CH2—CH3叫乙基。 （2）烃基的种类数由等效氢判定，例如： 甲基（-CH3）： 1种 乙基（-C2H5）：1种 丙基（-C3H7）：2种 三、烷烃书写示例 以己烷(C6H14)的同分异构体的书写为例 第一步，将分子中全部碳原子连成直链作为主链：C—C—C—C—C—C。 第二步，从主链的一端取下一个碳原子作为支链(即甲基)，依次连在主链对称轴(虚线)一侧的各个碳原子上，此时碳骨架结构有两种： 第三步，从主链上取下两个碳原子作为一个支链(即乙基)，依次连在主链对称轴一侧的各个碳原子上；或将这两个碳原子作为两个支链(即两个甲基)，先固定一个支链的位置，然后确定另一个支链的位置，此时碳骨架结构有两种： 第四步，根据“碳四价”原则，补上氢原子，得到如下5种同分异构体： CH3CH2CH2CH2CH2CH3 、 、 、 、 。 在己烷的所有同分异构体中，有2个甲基(—CH3)的结构有　种，有3个甲基的结构有　种，有4个甲基的结构有　种。 1 2 2 思考 1 (1)找出主链(最长的碳链)的对称轴，避免重复书写。主链由长到短；支链由整到散；位置由心到边；排布同、邻、间。 (2)主链上的链端碳原子不能连接取代基，主链上的第二个碳原子不能连接乙基，以保证不改变主链，避免写出重复的结构。 (3)书写时不能只写碳骨架，应满足碳原子4个价键的要求，添上相应数目的其他原子。 写出丁烷(C4H10) 、戊烷(C5H12) 、庚烷(C7H16) 结构简式 思考 2 思维建模 四、烷烃氯代物同分异构体 1.烷烃氯代物的定义 烷烃分子中的氢原子被氯原子取代后的产物，称为烷烃的氯代物。取代1个氢原子为一氯代物，取代2个为二氯代物，以此类推，完全取代时所有氢原子均被氯原子替换。 2.同分异构体判断的核心逻辑 氯代物的同分异构体，本质是氯原子取代不同化学环境的氢原子形成的结构差异，因此：一氯代物的数目 = 烷烃分子中不等效氢原子的种数 (1)CH3CH2CH3的一氯代物有几种？ 答　2种，CH3CH2CH2Cl、 。 (2)(CH3)3CC(CH3)3的一氯代物有　　种。 (3)C5H11Cl有几种结构？ 1 答　C5H11—有8种结构，所以C5H11Cl有8种结构。 思考 1 烷烃中的一个氢原子用氯原子取代可得其一氯代物。 例 乙烷分子中共有6个H原子，若有一个H原子被Cl原子取代所得一氯乙烷只有1种结构，那么五氯乙烷也有1种。假设把五氯乙烷分子中的Cl原子转换为H原子，而H原子转换为Cl原子，其情况跟一氯乙烷完全相同，故五氯乙烷也有1种结构。 同样，二氯乙烷有2种结构，则四氯乙烷也有2种结构。 若烃CxHy的m元取代物有n种同分异构体，则其(y－m)元取代物也有n种同分异构体 拓展知识 1.下列结构简式可代表不同烷烃的种数有   A.1种 B.2种 C.3种 D.4种 √ 应用体验 2.下列烷烃只有两种等效氢的是 A.CH3CH2CH2CH2CH3 B.(CH3)2CHCH2CH3 C.(CH3)3CCH2CH3 D.(CH3)2CHCH(CH3)2 √ 一、概念结论 同系物：结构相似、分子组成相差一个或若干个CH₂原子团的物质 同分异构体：分子式相同、结构不同的化合物 二、思想方法 归纳推理、有序思维、模型建构、分类对比 三、价值观念 有机世界的“有限元素、无限物质”——碳架多样性的魅力 有序思考的科学方法（书写同分异构体时不遗漏、不重复） 结构决定性质、性质反映结构的核心观念 反思提升 1.判断正误 (1)分子组成上满足CnH2n＋2的有机物都是链状烷烃(　　) (2)烷烃分子中所有的原子有可能共面(　　) (3)只要是分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物就一定互为同系物(　　) (4)同分异构体的相对分子质量相同，相对分子质量相同的化合物一定互为同分异构体(　　) (5)互为同分异构体的有机物一定不互为同系物，互为同系物的化合物一定互为同分异构体(　　) √ × × × × 碳原子可能共面，所有原子不可能 还必须要结构相似 前半句正确，后半句不一定，如乙醇和甲酸 前半句正确，后半句不正确。互为同分异构体的化合物不可能互为同系物，互为同系物的化合物也不可能互为同分异构体。 评价反馈 2.概念是化学学习的基础，下列说法错误的是 B.二聚硫(S2)与环八硫(S8)互为同素异形体 C.CH3CH3与 互为同系物 D. 与 互为同分异构体 √ 本节课结束 A.Xe与Xe互为同位素 $